Poiché la plastica nei nostri oceani si rompe in pezzi sempre più piccoli senza degradarsi chimicamente, le microplastiche risultanti stanno diventando un serio problema ecologico. Un nuovo studio presso il Weizmann Institute of Science rivela un aspetto preoccupante delle microplastiche, definite come particelle di diametro inferiore a 5 mm. Sono spazzati via nell'atmosfera e trasportati dal vento in parti remote dell'oceano, compresi quelli che sembrano essere chiari. L'analisi rivela che tali minuscoli frammenti possono rimanere in volo per ore o giorni, diffondere il potenziale dannoso per l'ambiente marino e, risalendo la catena alimentare, incidere sulla salute umana.

"Una manciata di studi ha trovato microplastiche nell'atmosfera proprio sopra l'acqua vicino alle coste, "dice la dottoressa Miri Trainic, nei gruppi del Prof. Ilan Koren del Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie dell'Istituto in collaborazione con quello del Prof. Yinon Rudich dello stesso dipartimento, e il Prof. Assaf Vardi del Dipartimento di Scienze Vegetali e Ambientali dell'Istituto. "Ma siamo rimasti sorpresi di trovare una quantità non banale sopra l'acqua apparentemente incontaminata".

Koren e Vardi collaborano da diversi anni a studi volti a comprendere l'interfaccia tra oceano e aria. Sebbene il modo in cui gli oceani assorbono i materiali dall'atmosfera sia stato ben studiato, il processo della direzione opposta:aerosolizzazione, in cui volatili, virus, frammenti di alghe e altre particelle vengono trascinati dall'acqua di mare nell'atmosfera:erano stati molto meno studiati.

Come parte di questo sforzo continuo, campioni di aerosol sono stati raccolti per lo studio nei laboratori Weizmann durante la corsa del 2016 della nave di ricerca Tara, una goletta su cui si riuniscono contemporaneamente diversi gruppi di ricerca internazionali per studiare gli effetti del cambiamento climatico, principalmente sulla biodiversità marina. Il team di Weizmann ha fissato l'ingresso della propria attrezzatura di misurazione alla sommità di uno degli alberi della Tara (in modo da evitare eventuali aerosol prodotti dalla goletta, stessa) e il dottor J. Michel Flores, del gruppo di Koren, si unì alla missione per occuparsi della raccolta mentre la goletta navigava attraverso l'Oceano Atlantico settentrionale.

Identificare e quantificare i frammenti di microplastica intrappolati nei loro campioni di aerosol è stato tutt'altro che facile, poiché le particelle si sono rivelate difficili da individuare al microscopio. Per capire esattamente quale plastica stava entrando nell'atmosfera, il team ha condotto misurazioni di spettroscopia Raman con l'aiuto del Dr., Iddo Pinkas del supporto alla ricerca chimica dell'Istituto per determinarne la composizione chimica e le dimensioni. I ricercatori hanno rilevato alti livelli di plastica comune:polistirene, polietilene, polipropilene e altro ancora, nei loro campioni. Quindi, calcolare la forma e la massa delle particelle microplastiche, insieme alle direzioni e velocità medie del vento sugli oceani, il team ha dimostrato che la fonte di queste microplastiche erano molto probabilmente i sacchetti di plastica e altri rifiuti di plastica che erano stati scartati vicino alla riva e si sono fatti strada nell'oceano a centinaia di chilometri di distanza.

Il controllo dell'acqua di mare sotto i siti campione ha mostrato lo stesso tipo di plastica dell'aerosol, fornendo supporto all'idea che le microplastiche entrano nell'atmosfera attraverso le bolle sulla superficie dell'oceano o vengono raccolte dai venti, e vengono trasportati su correnti d'aria in parti remote dell'oceano.

"Una volta che le microplastiche sono nell'atmosfera, si seccano, e sono esposti alla luce UV e ai componenti atmosferici con cui interagiscono chimicamente, " dice Trainic. "Ciò significa che le particelle che ricadono nell'oceano rischiano di essere ancora più dannose o tossiche di prima per qualsiasi vita marina che le ingerisce".

"Oltre a ciò, "aggiunge Vardi, "alcune di queste plastiche diventano impalcature per la crescita batterica di tutti i tipi di batteri marini, quindi la plastica nell'aria potrebbe offrire un passaggio gratuito ad alcune specie, compresi i batteri patogeni che sono dannosi per la vita marina e per l'uomo".

"La quantità reale di microplastica negli aerosol oceanici è quasi certamente maggiore di quanto mostrato dalle nostre misurazioni, poiché la nostra configurazione non è stata in grado di rilevare quelle particelle di dimensioni inferiori a pochi micrometri, " dice Trainic. "Ad esempio, oltre alle plastiche che si scompongono in pezzi ancora più piccoli, ci sono le nanoparticelle che si aggiungono ai cosmetici e che si lavano facilmente in mare, o si formano nell'oceano attraverso la frammentazione della microplastica".

Taglia, nel caso di particelle di plastica, importa, non solo perché quelli più leggeri possono rimanere in volo per periodi più lunghi. Quando atterrano sulla superficie dell'acqua, hanno maggiori probabilità di essere mangiati da una vita marina altrettanto piccola, quale, Certo, non possono digerirli. Così, ognuna di queste particelle ha il potenziale per danneggiare un organismo marino o per risalire la catena alimentare e nei nostri corpi.

"Scorso, ma non meno importante, come tutti gli aerosol, le microplastiche entrano a far parte dei grandi cicli planetari, ad esempio carbonio e ossigeno, poiché interagiscono con altre parti dell'atmosfera, " dice Koren. "Poiché sono entrambi leggeri e longevi, vedremo più microplastiche trasportate nell'aria mentre le plastiche che stanno già inquinando i nostri oceani si disgregano, anche se non aggiungiamo altra plastica ai nostri corsi d'acqua", aggiunge.